defining microbiome

您從來都不孤單,您的身體隨時遍布著幾兆個微生物朋友,這並不是壞事。這些微生物就構成了您的微生物群—一個您聽過很多遍但可能不完全瞭解的名詞。微生物群的定義其實很簡單,就是上述細菌、真菌、原生動物、和病毒的統稱。但您可別讓簡單的定義給愚弄了,微生物群是一個值得廣泛討論的話題。

如果這是您第一次聽到微生物群,請保持冷靜,沒必要把消毒劑拿出來。您不需要感到毛毛的或不乾淨,也不必起雞皮疙瘩,因為您就是幾兆的細菌和微生物的生態系統。

微生物群是健康生活的正常部份。許多研究顯示,您身上的微生物群甚至在您的健康中有著重要的作用。

如果您還是有點不安,那麼介紹一下您的微生物群,可能會有所幫助。所以現在該是超越為微生物群下定義,而把您介紹給您的細菌夥伴的時候了。

細菌生物學簡介

有許多微生物種在您的微生物群中,但其中數量最多的是細菌,針對細菌的研究也最多,也是我們以下所要討論的主要焦點。而瞭解關於細菌的基本資訊,則能讓我們更容易地深入討論微生物群。

了解細菌的第一件事,是它們的數量很多。細菌統治著地球,即使您肉眼看不到它們。

它們是地球上佔最大百分比的生物。細菌的總重量比地球上的所有人加起來更多。有一項估計稱細菌總數達到五百萬兆兆;這是一個相當龐大數字,甚至沒有名稱,是5的後面加30個零。

第二,細菌屬於原核生物域。它們是單細胞,具有原始外細胞膜,沒有特定的細胞器,也沒有明顯的細胞核。生物的所有成份(DNA、蛋白質…等等)均漂浮在細胞質(細胞液)中。

您屬於不同的物種。人類、動物、和其他復雜的細胞生物屬於真核生物域。那是因為我們是多細胞有機體,我們的胞器周圍有細胞膜(具有特定功能的細胞器)和細胞核。

體和細菌

談完基本生物學,接下來該來探討與您互動的細菌和微生物。我們從數字開始吧。

雖然細菌幾乎比地球上的任何東西都多,但在您的身上就不是這樣了。以前的估計是微生物細胞跟人體細胞的數量是10比1;最近的研究則指出,這個比例接近1比1。這只是曾經所認為數量的十分之一,但那表示您仍然跟數兆的細菌共存。

住在您身體所創造的生活區內的細菌和微生物有很多種類。例如,您的皮膚、鼻子、嘴巴、耳朵、和腋窩的居民都不同;您腳趾上的也和腳部其他部位的不同。而當談到微生物時,我們首先會想到的地方就是腸道,單單那裡就包含了40,000種不同的菌株和物種。這種多樣性是很重要的,因為它產生了對空間和食物的競爭。

像任何一種生物一樣,細菌是自私的。它們不與您同住,因為它們是英雄和助手。細菌的生理必然性是供養它們自己和它們的後代。幸好您的身體已經發展到能將它們的自私轉化為自己的優勢,因而創造了雙贏的局面(也就是共生)。細菌獲得食物,而身體則使用細菌所產生的物質。

這些大多數都具有效益的關係,很容易讓人想到細菌到底是好還是壞。然而,這是一種過於簡化的想法。有一些顯而易見的例子,就是致病的細菌會傷害您。但大部份人都落入灰色地帶,因為通常大多數細菌都是無害的或者能提供些微的好處。

特定細菌的好或壞、有益健康或有害,跟它所在的位置有很大關係。在身體的一個部位,一種細菌可能對幫助消化或健康的免疫功能有益,而在另一個部位,相同類型的微生物卻會引起問題。而它們的數目多少也是問題;例如,衰弱的免疫系統會讓細菌繁殖和生長成有問題的群體。

細菌不會突然決定從英雄變成惡棍,它們不會這樣運作,細菌的行為幾乎是不變的。它們永遠是自私的,而且一直在努力繁殖。但是,如果它們處於錯誤的地方,條件不利於共生,或是它們大量增長時,微生物就會造成混亂。

如果細菌大多是無害的,我們就不應該稱之為好或壞;那麼,益生菌又是怎麼一回事?研究證明有些細菌菌株在特定情況下可以提供益處,但是在整體細菌的範圍中(幾兆細胞和成千上萬的菌株),這些是罕見的特例。因此,獲得經過測試並證明可在身體適當環境中存活、並且已證實確有好處的益生菌,是很重要的。

尋找您的微生物

大多數人聽到「微生物群」就會想到腸道。固然您的下消化道充滿了微生物,但卻不是唯一能找到存在著不同細菌群落的地方。

讓我們來看看:

  • 腸道:您胃部所含的細菌不多。高酸度造成一個不討細菌喜歡的環境,很少細菌能在此存活。您的腸子則是另一回事了,主要因為這裡是食物停留最久的地方。腸道微生物群已被廣泛研究,因此我們可以列出在您腸子中發現的許多細菌的種類。
  • 小腸和大腸都充滿了各種微生物,其中,擬桿菌(另一種細菌)所佔數量非常多。而您在小腸和大腸中會發現不同的細菌群體,各自受不同的菌株所支配。
  • 皮膚:您身體最大的器官有它自己的細菌和微生物。如果您是一個有潔癖的人,這可就要讓您害怕了。您真的是被細菌所覆蓋,您皮膚所有的褶皺、隱蔽處、和縫隙,都為各種微生物群落的發展提供了充足的空間。請記住,在正常情況下絕大多數都是無害的,其中大部份都可以被歸類為放線菌(一種細菌)。
  • 口腔:您的牙齒、舌頭、臉頰、嘴唇、和上腭,是大多數無害或有益的細菌的棲息地。單在口腔中就發現了將近300種不同的種類,而那些還只是到目前為止已經命名的。
  • 耳、鼻、鼻竇、和喉嚨:這些地方每一個都含有可在特定環境中繁殖的細菌,但由於它們全部相連,所以它們會被一起提到;它們也和口腔相通。

這並不是您身體細菌群落的全部。它們還存在您的性器官、肺部、以及任何它們可以找到的不受排斥的地方。雖然腸道受到最多的關注,但研究人員正在更密切地注意其他地方。那些研究將有助於我們對人體微生物有更好的了解,也有助於讓我們更認識細菌夥伴。

微生物

您會受您所居住的生態系統所塑造。您的微生物群也一樣,不過在這種情況下,您本身就是生態系統。

這就是為什麼每個人身體的微生物群都是獨一無二的。您的微生物群受到您的經歷所塑造,從出生開始。自然分娩或剖腹產,會影響嬰兒的微生物群;您的飲食和生活環境不但影響您的身體,也影響與您共生的細菌朋友;年齡也是構成差別的一項重要因素。

由於人體生態系統內的一大群不同而多樣化的細菌,要辨識「正常」或「健康」的人會擁有的每一種菌株很困難的,而且要找出隨著時間長久而產生變化的特定微生物群,將會大大耗費時間和精力,而且做完一次研究也沒有得知多少。但較為整體性的說明就能提供您所需要的信息,而不需要一一說明好幾千種菌株。

基本上,與您共存的細菌是那些能夠找到生物利基的細菌。它們是最有能力適應和生存在您的獨特條件下的。這樣您就或多或少可以控制您的微生物群了。而「或多或少」就是關鍵詞,要選擇您喜歡的細菌並不容易,因為您無法掌控一切。但我們知道良好習慣,比如睡得好、運動、吃健康飲食,會助長有益的微生物群。

細菌是活的,它們必須與其他數兆的細菌爭奪空間和食物。雖然您可以影響這場競爭的結果,但您無法完全搞定這場競爭。而由於這樣的原因,您的微生物群也在不斷變化。

微生物對身體有什麼作用?

簡單回答—您的微生物群有很多作用。研究正越來越多地揭示它對您和您的健康有些什麼作用。

以下這個例子就會告訴您相當多訊息:飼養在無菌群落(在無菌環境中出生和飼養)的小鼠,與那些飼養在有微生物群的小鼠所呈現的生長型態不同。無菌小鼠在行為和其他健康問題上,也出現一些在正常小鼠中所未見的缺陷。

一般而言,您的微生物群有助於消化過程、免疫功能、維持健康體重、神經系統功能…等等。但這又是另一個故事了。